UA114170C2 - Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона - Google Patents

Abstract

Багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект залізничного вантажного вагона, який включає гніздо пружини, верхню пластину та пружину. Гніздо пружини є пристосованим для функціонального зачеплення одного кінця комплекту пружини у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона. Верхня пластина є пристосованою для функціонального зачеплення з кожним з певної кількості фрикційних башмаків, розташованих у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона. Пружина багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту у робочому стані розташовується між гніздом пружини та верхньою пластиною.

Description

Цей винахід в цілому стосується зчіпних пристроїв залізничних вантажних вагонів, тобто залізничних зчіпних пристроїв, які мають багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект, який перебуває у робочій комбінації з ними.

Зчіпні пристрої залізничних вантажних вагонів застосовують протягом багатьох років на протилежних кінцях залізничного вагона для поглинання та пом'якшення ударних сил. Більшість зчіпних пристроїв залізничних вагонів включають корпус, який має внутрішній конічний отвір на відкритому кінці видовжену пружину, розташовану всередині корпусу, певну кількість фрикційних башмаків або деталей, які розташовуються у конічному отворі корпусу і переміщуються проти дії пружини при стисканні зчіпного пристрою, і клин або привід, розташований у робочій комбінації з фрикційними деталями, таким чином, що динамічні удари, спрямовані на клин, передаються в осьовому напрямку на пружину і радіально на корпус. У більшості зчіпних пристроїв залізничних вагонів гніздо пружини розташовується між кінцевою частиною кожної фрикційної деталі та пружиною.

Останнім часом замість сталевих пружин отримали широке визнання й застосування пружини з еластомерних матеріалів. Один комплект еластомерної пружини, який забезпечує сприятливі результати описується у Патенті США Мо 5,351,844, виданому НВ. А. Сагівієсді, і включає певну кількість еластомерних пружних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку. Такі комплекти пружин успішно застосовуються багато років у комбінації зі зчіпними пристроями залізничних вагонів.

Під час їх експлуатації, зокрема при формуванні поїздів на коліях, залізничні вагони зазнають високих ударних навантажень. Хоча традиційні зчіпні пристрої мають високу амортизуючу здатність, для подібних зчіпних пристроїв бажаною є додаткова можливість роботи таким чином, щоб вони поглинали й відводили сили, які їм передаються, по відносно стійкій гістерезисній кривій сили/переміщення, яка майже не містить ударних піків.

Крім поглинання, зберігання та відведення енергії, одна з головних функцій пружини зчіпного пристрою полягає у підтриманні фрикційних башмаків у ковзному зв'язку з внутрішнім конічним отвором у корпусі зчіпного пристрою. Хоча вони й мають численні переваги перед металевими пружинами і можуть поглинати відносно високі ударні навантаження, які їм передаються, еластомерний матеріал, який застосовують для формування пружина зчіпного пристрою, повільніше реагує на відносно високі стискні сили, які на них діють, порівняно з металевими пружинами. Тобто, еластомерні пружини, які застосовують у зчіпних пристроях, зазвичай повільніше за металеві пружини повертаються у нормальну або первісну робочу форму після поглинання відносно високого ударного навантаження. За таких властивостей і у відповідь на відносно високе ударне навантаження, яке діє на неї під час нормальної роботи зчіпного пристрою, нездатність еластомерної пружини до швидкого повернення в її первісну форму негативно впливає на позиціонування та взаємодію металевих фрикційних башмаків у внутрішньому конічному фрикційному отворі корпусу зчіпного пристрою. За таких умов і у разі, коли інший відносно сильний удар або значна сила спрямовується проти зчіпного пристрою до того, як пружина зчіпного пристрою зможе повністю відновитися після попереднього ударного навантаження, яке спрямовується проти нього, погіршується загальна ефективність зчіпного пристрою.

Зчіпний пристрій залізничного вагона розташовується всередині заглиблення у залізничному вагоні й проходить в цілому паралельно подовжній осі залізничного вагона. Відповідно, коли залізничний вагон переміщується по кривій, цей залізничний вагон, як правило, передає неоднакові зусилля на вільний кінець клина або приводу, який виступає за межі корпусу зчіпного пристрою. Такі неоднакові зусилля, які діють на вільний кінець клина або приводу на зчіпному пристрої, також передаються на фрикційні деталі або башмаки, що змушує деякі башмаки ковзати уздовж осі всередину відносно вільного кінця зчіпного пристрою більшою мірою за інші.

Гніздо пружини нині відомих зчіпних пристроїв залізничних вагонів не може компенсувати й не компенсує неоднакове осьове зміщення фрикційних деталей під час роботи зчіпного пристрою, що також призводить до небажаних загальних характеристик зчіпного пристрою залізничного вагона.

Таким чином, до нинішнього часу залишається нагальною потреба у забезпеченні зчіпного пристрою залізничного вагона, економічно сконструйованого таким чином, щоб він мав високу амортизуючу здатність і водночас забезпечував підвищену ефективність.

З огляду на вищезазначене, згідно з одним аспектом, забезпечується зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає порожній корпус, який має відкритий кінець і є закритим у напрямку другого кінця, з корпусом, який визначає подовжню вісь для зчіпного пристрою. Певна кількість фрикційних деталей розташовується з радіальними інтервалами бо навколо подовжньої осі і перебуває у робочій комбінації з відкритим кінцем корпусу. Клин передбачено для осьового переміщення відносно відкритого кінця корпусу, і до нього може бути прикладене зовнішнє зусилля. Клин перебуває у робочій комбінації з фрикційними деталями.

Видовжений комплект пружин розташовується всередині корпусу для зберігання енергії, яка прикладається до клина під час осьового стискання зчіпного пристрою. Перший кінець комплекту пружин перебуває у контактному зв'язку з закритим кінцем корпусу, а другий кінець спирається на багатокомпонентний пружинно-тарілюковий комплект, розташований всередині корпусу. Пружинно-тарілюовий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому перпендикулярно подовжній осі зчіпного пристрою. Пружинно-тарілюовий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю.

Пружина в робочому стані розташовується між гніздом пружини та верхньою пластиною для прикладання додаткового пружного зусилля до кожної з фрикційних деталей, таким чином, забезпечуючи швидке повернення всіх фрикційних деталей у робочу позицію відносно корпусу зчіпного пристрою після відносно високого ударного навантаження, яке спрямовується на зчіпний пристрій.

В оптимальному варіанті принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, має, у комбінації з пружиною пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту. В одній формі гніздо пружини утворює заглиблення для приймання та вміщення одного кінця пружини.

Боковий край заглиблення, який визначається гніздом пружини, в оптимальному варіанті має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього. Коли пружинно-тарілковий комплект у робочому стані є розташованим всередині корпусу зчіпного пристрою, опори на гнізді пружини в оптимальному варіанті підпирають як верхню кришку зібраного комплекту, так і нижній кінець фрикційних деталей, таким чином, що осьова сила, спрямована на верхню кришку, передається до гнізда пружини. Для полегшення складання пружинно-тарілкового комплекту всередині корпусу зчіпного пристрою на гнізді пружини в оптимальному варіанті передбачено індикатор.

В одній формі видовжений комплект пружин для зчіпного пристрою складається з певної кількості еластомерних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку. Кожна еластомерна прокладка, яка входить до видовженого комплекту пружин, має визначену за

Зо допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 65 за шкалою Шора 0.

В одній формі пружина багатокомпонентного пружинно-тарілкового багатокомпонентного пружинно-тарілюкового комплекту включає еластомерну прокладку, яка має першу та другу в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній. Еластомерна прокладка багатокомпонентного пружинно-тарілюового багатокомпонентного пружинно- тарілкового комплекту має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 50 за шкалою Шора 0. В іншій формі пружина багатокомпонентного пружинно- тарілкового багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту включає певну кількість еластомерних прокладок, які функціонують синхронно одна з одною і з видовженим комплектом пружин зчіпного пристрою.

В іншій групі варіантів втілення забезпечується зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає видовжений уздовж осі металевий корпус, який має закритий кінець, відкритий кінець, пружинну камеру та подовжню вісь, яка проходить між кінцями. Комплект фрикційного вузла передбачено для поглинання осьових ударів, спрямованих на один кінець зчіпного пристрою. Комплект фрикційного вузла включає певну кількість фрикційних деталей, причому кожна фрикційна деталь має зовнішню поверхню, яка є орієнтованою під кутом до подовжньої осі і перебуває у взаємодії тертя ковзання з відкритим кінцем корпусу. Комплект фрикційного вузла також включає привід, який має певну кількість нахилених поверхонь. Один кінець приводу в осьовому напрямку виступає за межі відкритого кінця корпусу для приймання енергії, спрямованої в осьовому напрямку на зчіпний пристрій. Кожна нахилена поверхня на приводі перебуває у взаємодії тертя ковзання з внутрішньою поверхнею на кожній фрикційній деталі. Багаторівневий комплект пружин є відцдентрованим і вставленим у ковзному режимі у пружинну камеру корпусу і складається з певної кількості розташованих один за одним в осьовому напрямку окремих еластомерних пружних елементів для поглинання, розсіювання та відведення енергії, яка передається на привід під час роботи зчіпного пристрою. Пружинно- тарілюовий комплект розташовується всередині корпусу між фрикційними деталями та багаторівневим комплектом пружин. Пружинно-тарілюковий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому перпендикулярно подовжній осі і утворює поверхню, розташовану у суміжній позиції з одним кінцем комплекту пружин. Пружинно-тарілююовий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю бо комплекту фрикційного вузла. Пружина в робочому стані розташовується між гніздом пружини та верхньою пластиною таким чином, щоб забезпечувалася можливість поворотних переміщень фрикційних деталей під час неосьового стискання приводу відносно корпусу зчіпного пристрою.

В одному варіанті втілення подовжня частина корпусу зчіпного пристрою включає дві пари з'єднаних бокових стінок, які в цілому проходять від закритого кінця у напрямку відкритого кінця корпусу, таким чином, щоб забезпечувати в цілому прямокутну конфігурацію поперечного розрізу пружинної камери у корпусі. У зчіпних пристроях, у яких порожня камера має в цілому прямокутну конфігурацію поперечного розрізу, зовнішній край гнізда пружини має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб вищезгадане гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу зчіпного пристрою. В оптимальному варіанті на гнізді пружини передбачено індикатор для полегшення орієнтації комплекту всередині корпусу зчіпного пристрою.

Для полегшення складання принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, в оптимальному варіанті має, у комбінації з пружиною комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно комплекту. В одному варіанті втілення гніздо пружини утворює заглиблення для приймання та вміщення одного кінця пружини. В оптимальному варіанті заглиблення розташоване співвісно з віссю корпусу зчіпного пристрою. Боковий край заглиблення, який визначається гніздом пружини, в оптимальному варіанті має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього. Коли пружинно-тарілююовий комплект у робочому стані є розташованим всередині корпусу зчіпного пристрою, гніздо пружини та верхня кришка утворюють жорсткий упор для пружинно-тарілкового комплекту. В оптимальному варіанті, коли пружинно-тарілковий комплект у робочому стані є розташованим всередині корпусу зчіпного пристрою, опори на гнізді пружини підпирають нижній кінець фрикційних деталей таким чином, що осьова сила спрямовується на вільний кінець фрикційних деталей, така сила також спрямовується через гніздо пружини на багаторівневий комплект пружин зчіпного пристрою.

В оптимальному варіанті кожен пружний елемент комплекту пружин для зчіпного пристрою складається з певної кількості еластомерних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку. Кожна еластомерна прокладка, яка входить до комплекту пружин, має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 65 за шкалою

Зо Шора 0.

В одній формі пружина пружинно-тарілюового комплекту також включає еластомерну прокладку, яка має перший та другий кінці з відповідними першою та другою в цілому плоскими поверхнями, які простягаються в цілому паралельно одна одній. Еластомерна прокладка пружини багатокомпонентного пружинно-тарілкового багатокомпонентного пружинно- тарілкового комплекту має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 50 за шкалою Шора 0. Пружина пружинно-тарілкового комплекту також може складатися з певної кількості еластомерних прокладок, які перебувають у робочій комбінації одна з одною і у радіальних межах бокового краю заглиблення, який визначається гніздом пружини.

Згідно з іншим аспектом розкриття цього винаходу, забезпечується багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект залізничного вантажного вагона, який включає гніздо пружини, верхню пластину та пружину. Гніздо пружини є пристосованим для функціонального зачеплення одного кінця комплекту пружин у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона. Верхня пластина є пристосованою для функціонального зачеплення з кожним з певної кількості фрикційних башмаків, розташованих у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона.

Пружина багатокомпонентного пружинно-тарілкового багатокомпонентного пружинно- тарілкового комплекту у робочому стані розташовується між гніздом пружини та верхньою пластиною.

В одній формі зовнішній край гнізда пружини має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу зчіпного пристрою. Крім того, для полегшення орієнтації пружинно- тарілкового комплекту всередині корпусу зчіпного пристрою на гнізді пружини передбачено індикатор.

В оптимальному варіанті принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, має, у комбінації з пружиною пружинно-тарілкюового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування вищезгаданої пружини відносно вищезгаданого пружинно- тарілкового комплекту. Гніздо пружини в оптимальному варіанті обмежує заглиблення для приймання та вміщення одного кінця пружини.

Пружина пружинно-тарілюкового комплекту в оптимальному варіанті включає еластомерну бо прокладку, яка має першу та другу в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній. Боковий край заглиблення, який визначається гніздом пружини, має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього, для обмеження радіального розширення еластомерної прокладки у відповідь на осьові навантаження, які діють на комплект. В оптимальному варіанті еластомерна прокладка пружини багатокомпонентного пружинно-тарілкового багатокомпонентного пружинно- тарілкового комплекту має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 50 за шкалою Шора 0. В альтернативному варіанті пружина пружинно-тарілкового комплекту може мати кілька пружних прокладок, розташованих у робочій комбінації одна з одною. В іншій формі заглиблення, яке в оптимальному варіанті визначається пружинно- тарілковим комплектом, і в якому розташовується пружина, може включати радіальні виступи, спеціально призначені для зачеплення з пружиною пружинно-тарілкового комплекту та контролювання її радіального вигинання.

Фіг. 1 є вертикальною проекцією однієї форми зчіпного пристрою залізничного вагона, в якому втілюються принципи та ідея розкриття даного винаходу;

Фіг. 2 є розрізом по лінії 2-2 з Фіг. 1;

Фіг. З є подовжнім розрізом зчіпного пристрою, показаного на фіг. 1;

Фіг. 4 є збільшеним розрізом одного кінця зчіпного пристрою, показаного на фіг. З;

Фіг. 5 є збільшеною вертикальною проекцією однієї форми багатокомпонентного пружинно- тарілкового комплекту, в якому втілюються принципи та ідея розкриття цього винаходу, з показом у стані, відокремленому від зчіпного пристрою, показаного на фіг. з 1 по 4;

Фіг. 6 є горизонтальною проекцією гнізда пружини, яке є частиною розкриття цього винаходу, по лінії 6-6 з Фіг. 5;

Фіг. 7 є горизонтальною проекцією альтернативної форми гнізда пружини та пружини;

Фіг. 8 є збільшеною горизонтальною проекцією іншої альтернативної пружини, яка може застосовуватись у комбінації з пружинно-тарілковим комплектом згідно з даним винаходом;

Фіг. 9 є вертикальною проекцією пружини, показаної на Фіг. 8; і

Фіг. 10 є розрізом по лінії 10-10 з Фіг. 8.

Хоча цей винахід може бути втілений у різних формах, на фігурах показуються і нижче описуються оптимальні варіанти втілення, і зрозуміло, що в даному описі викладено приклади

Зо втілення винаходу, і цей винахід не обмежується конкретними показаними й описаними варіантами втілення.

Серед фігур, на яких однаковими номерами на різних виглядах позначаються однакові деталі, на Фіг. 1 показано зчіпний пристрій залізничного вагона, позначений загальним номером 10, пристосований для утримання у хомуті 12, який перебуває у робочій комбінації з хребтовою балкою (не показано) залізничного вагона 14. Зчіпний пристрій 10 включає видовжений уздовж осі порожній металевий корпус 16, який визначає подовжню вісь 18 для зчіпного пристрою 10.

Корпус 16 є закритим торцевою стінкою 20 (Фіг. 3) на першому або закритому кінці 22 і є відкритим у напрямку співвісного другого або відкритого кінця 24.

Конкретні розмір та форма корпусу зчіпного пристрою не мають особливого значення для цього винаходу, і слід розуміти, що показаний корпус зчіпного пристрою є лише одним з багатьох різних форм та розмірів, до яких може бути застосований цей винахід. У показаному варіанті втілення для прикладу на Фіг. 2 показано, що корпус 16 включає дві пари з'єднаних і в цілому паралельних стінок 26, 26' та 28, 28", які проходять від закритого кінця 22 до відкритого кінця 24 (Фіг. 1) і обмежують порожню пружинну камеру 30 всередині корпусу 16 (Фіг. 1 та 3). У прикладі, показаному на Фіг. 2, стінки 26, 26 та 28, 28 надають пружинній камері 30 корпусу в цілому прямокутної конфігурації розрізу на більшості її подовжньої частини.

Як показано на Фіг. З та 4, кінець 24 корпусу зчіпного пристрою 16 має фрикційний отвір 32, який є відкритим у напрямку пружинної камери 30 та кінця 24 корпусу зчіпного пристрою 16. Крім того, як показано на Фіг. 3, внутрішній фрикційний отвір 32 має певну кількість (з яких лише одну показано на Фіг. З та 4) рівномірно розподілених по окружності і орієнтованих по довжині конічних внутрішніх нахилених фрикційних поверхонь 36. Конічні внутрішні нахилені фрикційні поверхні 36 на корпусі 16 сходяться у напрямку подовжньої осі 18 і у напрямку закритого кінця 22 корпусу зчіпного пристрою 16. В оптимальному варіанті корпус 16 має три розташовані з однаковими інтервалами орієнтовані по довжині конічні внутрішні нахилені фрикційні поверхні 36, але може бути передбачено й більше конічних поверхонь без зашкодження й відхилення від сутності та новизни цього винаходу.

У варіанті втілення, показаному на Фіг. 3, зчіпний пристрій 10 також має комплект фрикційного вузла 40 для поглинання тягових сил або ударів, спрямованих в осьовому напрямку на зчіпний пристрій 10. У варіанті втілення, показаному на Фіг. 3, комплект бо фрикційного вузла 40 включає певну кількість фрикційних деталей або башмаків 42, які розташовуються навколо осі 18 і перебувають у робочій комбінації з конічними внутрішніми нахиленими фрикційними поверхнями 36 на відкритому кінці корпусу зчіпного пристрою 16.

Комплект фрикційного вузла 40 може бути оснащений трьома рівномірно розподіленими по окружності фрикційними деталями 42, але може бути передбачено й більшу кількість фрикційних деталей без зашкодження й відхилення від сутності та новизни цього винаходу. У варіанті втілення, показаному для прикладу на Фіг. З та 4, кількість фрикційних деталей 42, які утворюють частину комплекту фрикційного вузла 40, дорівнює кількості конічних внутрішніх нахилених фрикційних поверхонь 36 на корпусі 16.

Як показано на Фіг. 4, кожна фрикційна деталь 42 має рознесені в осьовому або подовжньому напрямку перший та другий кінці 44 та 46, відповідно. Крім того, кожна фрикційна деталь 42 має зовнішню нахилену поверхню ковзання 48. Коли зчіпний пристрій 10 перебуває у складеному стані, кожна внутрішня нахилена фрикційна поверхня 36 на корпусі 16 комбінується з кожною зовнішньою нахиленою поверхнею ковзання 48 на кожній фрикційній деталі для утворення першої нахиленої поверхні фрикційного ковзання 49 між ними. Перша поверхня фрикційного ковзання 49 перебуває під кутом відносно подовжньої осі 18 комплекту зчіпного пристрою 10. Як стане зрозуміло спеціалістові у даній галузі, кут відносно подовжньої осі 18 комплекту зчіпного пристрою 10 визначається за характером конкретної кривої сили/переміщення, яка вимагається для зчіпного пристрою 10.

У показаному варіанті втілення комплект фрикційного вузла 40 також включає клиноподібний елемент або привід 50, передбачений для осьового переміщення відносно відкритого кінця 24 корпусу 16. Як показано на фіг. 1, З та 4, зовнішній кінець 52 клиноподібного елемента 50 в оптимальному варіанті має в цілому плоску поверхню і виступає за межі відкритого кінця 24 корпусу 16 і з пристосованим для спирання на звичайну упорну плиту (не показано) залізничного упряжного пристрою, таким чином, щоб тягові або ударні сили в осьовому напрямку діяли на зчіпний пристрій 10 під час експлуатації залізничного вагона. Як відомо, клиноподібний елемент 50 перебуває у робочій комбінації з ррикційними деталями 42.

Як показано на фіг. 4, клиноподібний елемент 50 визначає певну кількість зовнішніх скісних або нахилених фрикційних поверхонь 57, які перебувають у робочій комбінації з фрикційними деталями 42 комплекту фрикційного вузла 40. Хоча на Фіг. З та 4 показано лише одну фрикційну

Зо поверхню 57, кількість фрикційних поверхонь 57 на клиноподібному елементі 50 дорівнює кількості фрикційних елементів 42, які застосовуються як частина комплекту фрикційного вузла 40. Коли зчіпний пристрій 10 перебуває у складеному стані, кожна зовнішня нахилена фрикційна поверхня 57 на клиноподібному елементі 50 комбінується з внутрішньою нахиленою поверхнею ковзання 47 на кожній Ффрикційній деталі 42 для утворення другої нахиленої поверхні фрикційного ковзання 59 між ними. Поверхня фрикційного ковзання 59 розташовується під кутом відносно подовжньої осі 18 зчіпного пристрою 10. Як стане зрозуміло спеціалістові у даній галузі, кут відносно подовжньої осі 18 комплекту зчіпного пристрою 10 визначається залежно від характеру конкретної кривої сили/переміщення, яка вимагається для зчіпного пристрою 10.

Клиноподібний елемент 50 виконується з будь-якого прийнятного металевого матеріалу. В оптимальній формі клиноподібний елемент 50 виконується з ізотермічно загартованого ковкого заліза. Крім того, як показано на Фіг. З та 4, клиноподібний елемент або привід 50 обмежує в цілому централізований подовжній отвір 54.

Як показано на Фіг. З та 4, на своєму відкритому кінці 20 корпус 16 має певну кількість спрямованих радіально всередину опорних виступів 38, які є рівномірно розподіленими по окружності відносно один одного. У напрямку заднього або внутрішнього кінця клиноподібний елемент 50 включає певну кількість радіально орієнтованих назовні виступів 58, які є рівномірно розподіленими по окружності відносно один одного і виступають між суміжними фФрикційними деталями 42 таким чином, щоб у робочому стані зачеплюватися з задньою частиною виступів

З8 на корпусі 16 і сприяти складанню зчіпного пристрою 10.

Видовжений уздовж осі комплект еластомерних пружин 60 є в цілому централізованим і ковзає всередині пружинної камери 30 корпусу зчіпного пристрою 16 і утворює пружну колону для зберігання, розсіювання та відведення енергії, яка передається або діє на вільний або зовнішній кінець 52 клиноподібного елемента 50 під час осьового стискання зчіпного пристрою 10. Як відомо, комплект пружин 60 піддається попередньому стисканню під час складання зчіпного пристрою 10 і служить для підтримання компонентів комплекту фрикційного вузла 40, включаючи фрикційні деталі 42 та клиноподібний елемент 50, у робочій комбінації одне з одним і всередині корпусу зчіпного пристрою 16. У показаному варіанті втілення комплект пружин 60 розвиває силу попереднього натягу приблизно 10 000 фунтів для зчіпного пристрою 10 і може поглинати, розсіювати й відводити удари або енергію, спрямовані на нього в осьовому бо напрямку, у діапазоні від приблизно 450 000 фунтів до приблизно 700 000 фунтів.

Комплект пружин 60 може мати незліченну кількість форм та розмірів без зашкодження або відхилення від дійсної сутності та новизни цього винаходу. У формі, показаній на фіг. 3, комплект пружин 60 має перший кінець 61, який зачеплюється зі стінкою 20 на закритому кінці 22 корпусу зчіпного пристрою 16, та другий кінець 63, який перебуває на осьовій відстані від першого кінця 61 комплекту пружин. У показаному для прикладу на Фіг. З варіанті втілення комплект пружин 60 складається з певної кількості окремих елементів або пружин 62, розташованих одна за одною в осьовому напрямку. У формі, показаній на Фіг. З, кожен поглинальний елемент або пружина 62 включає еластомерну прокладку 64, яка має в цілому прямокутну форму для оптимізації прямокутної площі порожньої пружинної камери 30 (Фіг. 3), в якій комплект пружин 60 є віддентрованим для ковзного переміщення по осі у відповідь на навантаження або удари, які діють в осьовому напрямку на зчіпний пристрій 10. В оптимальному варіанті кожна еластомерна прокладка 64 є виконаною з поліестерного матеріалу, який має твердість за шкалою Шора О від приблизно 40 до приблизно 60 і співвідношення пружної деформації з пластичною деформацією приблизно від 1,5 до 1.

Протилежні поверхні будь-яких двох сусідніх в осьовому напрямку еластомерних прокладок 64 в оптимальному варіанті мають взаємно зачеплювану конструкцію 66 для підтримання загального вирівнювання прокладок 64 на одній лінії всередині пружинної камери 30 корпусу 16.

Як показано на Фіг. 1 та 2, у стінці 26 корпусу зчіпного пристрою 16 в оптимальному варіанті утворено відносно великий прямокутний отвір 70. Отвір 70 має такий розмір, що один або кілька пружних елементів 62 можуть бути вставлені крізь цей отвір 70 у напрямку, який проходить в цілому перпендикулярно подовжній осі 18 зчіпного пристрою, і у порожню пружинну камеру 30 корпусу 16. Крім того, в оптимальній формі, показаній на Фіг. 3, торцева стінка 20 корпусу зчіпного пристрою має невеликий кут або нахил приблизно 1,7 у напрямку віддалення від отвору 70 у корпусі 16.

Згідно з даним винаходом, забезпечується багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80, розташований всередині корпусу зчіпного пристрою 16 і розташований у робочому стані між комплектом пружин 60 та нижнім кінцем кожної фрикційної деталі або башмака 42 комплекту фрикційного вузла 40. Багатокомпонентний пружинно-тарілюювий комплект 80 включає гніздо пружини 90, пристосоване для функціонального зачеплення з другим кінцем 63

Зо комплекту пружин 60, верхню пластину 100, пристосовану для функціонального зачеплення та підтримання кожної з певної кількості фрикційних деталей 42 комплекту фрикційного вузла 40, та пружину 110, розташовану в робочому стані між гніздом пружини 90 та верхньою пластиною 100.

Як показано на Фіг. З, коли пружинно-тарілковий комплект 80 у робочому стані розташовується всередині порожньої пружинної камери 30 корпусу зчіпного пристрою 16, гніздо пружини 90 в цілому проходить перпендикулярно подовжній осі 18 зчіпного пристрою 10. Як показано на Фіг. 4, гніздо пружини 90 в оптимальному варіанті має в цілому плоску пружину, яка зачеплюється або контактує з поверхнею 92, яка під час перебування пружинно-тарілкового комплекту 90 у функціональній взаємодії зі зчіпним пристроєм 10 перебуває у суміжній позиції з другим кінцем 63 комплекту пружин 60. У показаному варіанті втілення на Фіг. 2 та 6 частина гнізда пружини 90 в цілому має прямокутну конфігурацію у плані для вставлення у порожню пружинну камеру 30 зчіпного пристрою 10 (Фіг. 2) і для оптимізації контакту з комплектом пружин 60.

У формі, показаній на Фіг. з З по б, на стороні, протилежній контактуючій з пружиною поверхні 92, гніздо пружини 90 в оптимальному варіанті включає вертикальний виступ 94, який при перебуванні пружинно-тарілююового комплекту 80 у функціональному зв'язку зі зчіпним пристроєм 10 принаймні частково входить у фрикційний отвір 32 корпусу зчіпного пристрою 16.

В оптимальному варіанті виступ 94 розташовується по центру на гнізді пружини 90. Верхній кінець виступу 94 утворює в цілому плоску поверхню 95, яка проходить в цілому паралельно пружині, що зачеплюється або контактує з поверхнею 92. Для полегшення роботи зчіпного пристрою 10 (Фіг. 1), як показано на Фіг. 2, 3, 4 та 6, виступ 94 на гнізді пружини 90 має зовнішній скіс або похилий край 95, який виступає від плоскої поверхні 95 і проходить, принаймні частково, навколо виступу 94. Гніздо пружини 90 виконується з будь-якого прийнятного металевого матеріалу. В оптимальній формі гніздо пружини 90 виконується з ізотермічно загартованого ковкого заліза.

В оптимальному варіанті втілення, показаному на Фіг. 5 та 6, гніздо пружини 90 комплекту 80 також має глухе заглиблення або виїмку 96, яка є відкритою лише на одній стороні гнізда пружини 90 і у напрямку клина 50 комплекту фрикційного вузла 40 (Фіг. З та 4). Як показано на

Фіг. 5, заглиблення або виїмка 96, яка утворюється гніздом пружини 90, в оптимальному варіанті має в цілому плоску несучу поверхню 97, яка проходить в цілому паралельно контактуючій з пружиною поверхні 92 гнізда пружини 90.

Крім того, з описаною нижче метою, як показано на Фіг. 6, боковий край заглиблення або виїмки 96 має певну кількість відокремлених однаковою відстанню одна від одної опор або стійок 98, розташованих навколо нього. У показаному варіанті втілення один кінець опор або стійок 98 на гнізді пружини 90 є суміжним і виступає від в цілому плоскої поверхні 95 на гнізді пружини 90. Досить сказати, що кількість стійок або опор 98, які утворюють частину гнізда пружини 90, та інтервали між ними в оптимальному варіанті дорівнюють кількості фрикційних башмаків або елементів 42, які утворюють частину комплекту фрикційного вузла 40, та інтервалам між ними. Коли багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80 перебуває у робочій комбінації зі зчіпним пристроєм 10, стійки або опори 98 на гнізді пружини 90 по вертикалі перебувають по суті на одній лінії з і лежать під фрикційними деталями 42 комплекту фрикційного вузла 40.

Крім того, гніздо пружини 90 в оптимальному варіанті включає індикатор 99 для полегшення розташування пружинно-тарілюового комплекту 90 всередині пружинної камери 30 корпусу зчіпного пристрою 16. Індикатор 99 може мати незліченну кількість конструкцій без зашкодження або відхилення від суті даного винаходу. Однак у показаному для прикладу варіанті втілення індикатор 99 має форму вирізу або виїмки 99', передбаченої на зовнішньому краї гнізда пружини 90, показуючи оптимальний напрямок вставлення для гнізда пружини 90, зокрема орієнтацію стійок або опор 98 на гнізді пружини 90 відносно фрикційних деталей 42 комплекту фрикційного вузла 40.

Як показано на Фіг. З та 4, верхня пластина 100 багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту 80 зачеплюється й підпирає Фрикційні деталі 42 комплекту фрикційного вузла 40.

Більш конкретно, верхня пластина 100 утворює верхню поверхню 102, яка при перебуванні пружинно-тарілкового комплекту 80 у робочому стані розташовується у зчіпному пристрої 10 у ковзному режимі підтримує нижній кінець кожної фрикційної деталі 42. Коли багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80 у робочому стані перебуває у комбінації зі зчіпним пристроєм 10, верхня поверхня 102 верхньої пластини 100 в цілому проходить перпендикулярно подовжній осі 18 зчіпного пристрою 10. Як показано на Фіг. 5, верхня пластина

Зо 100 також утворює нижню поверхню 104, розташовану в цілому паралельно верхній поверхні 102 пластини 100. Під час роботи поверхня 104 верхньої пластини 100 має зачеплюватися з поверхнею 95 на гнізді пружини 90 для утворення жорсткого упору для пружинно-тарілкового комплекту 80.

Верхня пластина 100 виконується з будь-якого прийнятного металевого матеріалу. В оптимальній формі верхня пластина 100 виконується з ізотермічно загартованого ковкого заліза. Під час експлуатації зчіпного пристрою 10, крім вертикального переміщення у фрикційному отворі 32 корпусу зчіпного пристрою 16, фрикційні башмаки або елементи 42 подібним чином радіально переміщуються всередину й назовні відносно подовжньої осі 18 зчіпного пристрою 10. Формування верхньої пластини 100 в оптимальному варіанті з ізотермічно загартованого ковкого заліза сприяє ковзанню між контактною поверхнею фрикційних деталей або башмаків 42 та верхньою несучою поверхнею 102 верхньої пластини 100.

Коли багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80 перебуває у робочій комбінації всередині корпусу зчіпного пристрою 16, верхня пластина 100 розташовується в цілому співвісно з гніздом пружини 90. У показаному для прикладу на Фіг. 2 варіанті втілення верхню пластину 100 пружинно-тарілкового комплекту 80 показано з певною кількістю розташованих на однаковій відстані один від одного вушок або опор 106, які радіально розходяться назовні від центра верхньої пластини 100.

Кількість вушок або опор 106, які утворюють частину верхньої пластини 100, та інтервали між ними в оптимальному варіанті дорівнюють кількості фрикційних деталей 42, які застосовують у комбінації з комплектом фрикційного вузла 40, та інтервалам між ними. Крім того, кількість вушок або опор 106, які утворюють частину верхньої пластини 100, та інтервали між ними в оптимальному варіанті дорівнюють кількості стійок або опор 98, які утворюють частину гнізда пружини 90, та інтервалам між ними.

Як було зазначено вище, пружина 110 у робочому стані розташовується між гніздом пружини 90 та верхньою пластиною 110. Призначення пружини 110 полягає в тому, щоб багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80 міг розвивати задане додаткове пружне зусилля, що діє на комплект фрикційного вузла 40, і у забезпеченні швидкого повернення фрикційних башмаків 42 та клина 50 на встановлену висоту після відносно сильного осьового бо удару, який спрямовується на зчіпний пристрій 10, при збереженні помірного пружного зусилля,

що діє на комплект пружин 60. Крім того, розташування пружини 110 між гніздом пружини 90 та верхньою пластиною 100 пружинно-тарілююового комплекту 80 компенсує деякі поворотні та нерівномірні рухи фрикційних башмаків 42 під час неосьового стискання клина або приводу 50, тобто тоді, коли залізничний вагон рухається або переміщується по кривій.

Як стане зрозуміло спеціалістам, форма пружини 110 може відрізнятися від показаної на прикладі без зашкодження або відхилення від дійсної сутності та обсягу цього винаходу. В одній формі пружина 110 здатна розвивати попереднє навантаження або попереднє зусилля принаймні 3000 фунтів для комплекту фрикційного вузла 40. Крім того, у показаному варіанті втілення пружина 100 здатна витримувати силу торцевого навантаження від приблизно 15 000 до приблизно 60 000 фунтів. Звичайно, конкретні робочі характеристики пружини 110 можуть відрізнятися від зазначених вище без зашкодження або відхилення від дійсної сутності та обсягу цього винаходу.

У варіанті втілення, показаному для прикладу на Фіг. 5 та 6, пружина 110 включає формоване й пружно деформоване тіло 112 з еластомерного матеріалу, яке має задану довжину та задану форму поперечного розрізу і може розвивати потрібну силу попереднього натягу для пружинно-тарілкового комплекту 80. Коли багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект 80 у робочому стані розташовується у корпусі 16 (Фіг. З та 4), пружина 110 в цілому є співвісною подовжній осі 18 зчіпного пристрою 10 і включає рознесені у подовжньому напрямку паралельні кінці 114 та 116 (Фіг. 5). Один кінець 116 пружини 110 приймається у заглиблення або виїмку 96 гнізда пружини 90. Кінець 116 пружини в оптимальному варіанті спирається на несучу поверхню 97 на гнізді пружини 90 і проходить в цілому паралельно їй. Інший кінець 114 пружини в оптимальному варіанті спирається на нижню поверхню 104 на верхній пластині 100 і проходить в цілому паралельно їй.

Для того, щоб пружинно-тарілковий комплект 80 належним чином виконував вищезазначене призначення, як схематично показано на Фіг. 5, перед приведенням багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту 80 у робочому стані у комбінацію зі зчіпним пристроєм 10 (фіг. 1) осьова відстань, яка відокремлює протилежні кінці 114 та 116 пружини 110, є такою, що нижня поверхня 104 верхньої пластини 100 є відокремленою в осьовому напрямку від поверхні 95 на гнізді пружини 90. В оптимальному варіанті перед приведенням багатокомпонентного

Зо пружинно-тарілкового комплекту 80 у робочому стані у комбінацію зі зчіпним пристроєм 10 (Фіг. 1) осьова відстань між поверхнями 114 та 116 пружини 110 є такою, що осьова відстань, яка становить від приблизно 0,50 дюйма до приблизно 0,987 дюйма, відокремлює поверхню 95 на гнізді пружини 90 від нижньої поверхні 104 верхньої пластини 100. Звичайно, залежно від конкретних характеристик зчіпного пристрою, конкретні розміри фактичної відстані, яка відокремлює поверхню 95 на гнізді пружини 90 від нижньої поверхні 104 верхньої пластини 100, можуть бути різними, без зашкодження або відхилення від сутності та обсягу цього винаходу.

Термопластичне еластомерне тіло 112 пружини 110 може бути виконане з найрізноманітніших еластомерних матеріалів. В оптимальному варіанті термопластичне еластомерне тіло 12 пружини 110 є виконаним з кополіестеру-полімеру-еластомеру, який продається компанією ЮиРопі під торговою назвою НУТАЕЇ м. Зазвичай еластомер НУТНАБЕЇ тм має характерні фізичні властивості, які роблять його непридатними для застосування як матеріалу пружини. Однак агентом заявника було виявлено, що існує можливість надання пружних характеристик еластомерові НУТАЕЇ м. У спільно переуступленому Патенті США Мо 4,198,037, виданому О. С. Апдег5оп, описуються вищезазначений полімерний матеріал та спосіб формування для перетворення його на пружину. Відповідні частини Патенту США Мо 4,198,037, виданого О. (Сх. Апдєгзоп, включено до цього опису шляхом посилання. Досить сказати, що пружина ПО в оптимальному варіанті є сформованою з вищеописаного термопластичного матеріалу і має співвідношення пластичної деформації з пружною деформацією більше за 1,5 до 1. Крім того, в оптимальній формі еластомер, з якого виконано тіло 112 пружини 110, має орієнтовану молекулярну структуру, яка поліпшує характеристики пружини 110. В оптимальному варіанті еластомер, який застосовують для формування пружини 110, має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 50 за шкалою Шора 0.

У показаному на Фіг. 6 варіанті втілення еластомерне тіло 112 пружини 110 має в цілому циліндричну конфігурацію між його протилежними кінцями. Стійки або опори 98 навколо бокового краю виїмки 9б у гнізді пружини 90 служать для захоплення та позиціонування пружини 110 відносно гнізда пружини 90. Як стане зрозуміло спеціалістам, після встановлення у робочу комбінацію зі зчіпним пристроєм 10, а також під час роботи зчіпного пристрою 10, конструкція стійок або опор 98 навколо бокового краю виїмки 96 у гнізді пружини 90 може бо обмежувати радіальне розширення або випинання пружини 110 у відповідь на осьове навантаження, яке діє на пружинно-тарілюковий комплект 80, і може передбачати контроль ефективності пружини 110 іншим чином.

У показаному варіанті втілення верхня пластина 100 та пружина 110 є спільно сконструйованими й сконфігурованими для взаємного зачеплення одна з одною. Однак в альтернативному варіанті можна досить легко сконструювати гніздо пружини 90 та пружину 110 для взаємного зачеплення одне з одним. У формі, показаній на Фіг. 5, верхня пластина 100 та пружина 110 мають взаємодіючі засоби, позначені загальним умовним номером 120, для закріплення верхньої пластини 100 та пружини 110 у робочій комбінації один з одним. Як стане зрозуміло спеціалістам по ознайомленню з розкриттям цього винаходу, через закріплення верхньої пластини 100 та пружини 110 у робочій комбінації одна з одною таке розташування подібним чином визначає позицію верхньої пластини 100 відносно гнізда пружини 90.

Взаємодіючі засоби 120 можуть бути різних типів для досягнення потрібних цілей. У показаному для прикладу на Фіг. 4 варіанті втілення верхня кришка 110 включає виступ 108, який відходить від нижньої поверхні 104 на осьову відстань, меншу за відстань, яка відокремлює кінці 114 та 116 пружини 110. В оптимальному варіанті виступ 108 є сформованим суцільно з верхньою кришкою 110. У показаному для прикладу на Фіг. 6 варіанті втілення пружина 110 утворює виїмку 118, яка є відкритою принаймні на одному кінці 114 пружини 110 (Фіг. 5) і має такий розмір, щоб приймати і вміщувати виступ 108 на верхній пластині 100 для підтримання верхньої пластини 100 та пружини 110 у робочій комбінації.

Фіг. 7 показує альтернативну форму пружини пружинно-тарілкового комплекту. Форма пружини, показана на Фіг. 7, позначається загальним умовним номером 210. У варіанті втілення, показаному для прикладу на Фіг. 7, пружина 210 включає певну кількість формованих і пружно деформованих, в оптимальному варіанті ідентичних еластомерних прокладок 212. Кожна прокладка 212 має задану довжину та задану форму поперечного розрізу, і при застосуванні у робочій комбінації одна з одною вони здатні розвивати потрібну силу попереднього натягу для пружинно-тарілюового комплекту 80. Маючи зовнішній діаметр, відмінний від діаметра еластомерного тіла 112, з якого утворюється пружина 110 (Фіг. 5), еластомер, який застосовується для утворення кожної прокладки 212, в оптимальному варіанті є подібним до обговорюваного вище і в оптимальному варіанті обробляється у такий самий спосіб, як

Зо обговорювалося вище стосовно еластомерного тіла 112 пружини 110.

Коли багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект у робочому стані розташовується у корпусі зчіпного пристрою 16, прокладки 212 пружини 210 перебувають на однаковій відстані один від одного, причому в оптимальному варіанті один кінець кожної прокладки розташовується у відкритому з верхньої сторони заглибленні на гнізді пружини 90. Протилежний кінець кожної пружної прокладки 212 в оптимальному варіанті спирається на нижню поверхню 104 на верхній пластині 100 (Фіг. 5) і проходить в цілому паралельно їй.

Як показано на Фіг. 7, гніздо пружини 90 також може бути модифіковане або іншим чином змінене порівняно з показаним на Фіг. 6 для додаткового поліпшення характеристик комплекту пружини 210. Як показано на Фіг. 7, боковий край заглиблення або виїмки 96 може включати один або кілька виступів 218, які розташовують між будь-якими двома опорами або стійками 98 і проходять у напрямку осі 18 зчіпного пристрою 10 для зачеплення з периферією або зовнішньою поверхнею кожної еластомерної прокладки 212. Під час експлуатації виступи 218 навколо бокового краю заглиблення або виїмки 96 комбінуються з опорами 98 для обмеження та спрямування потоку еластомеру або радіального випинання відповідної пружної прокладки 212, таким чином, змінюючи пружне навантаження або робочі характеристики відповідної пружної прокладки 212, зачепленого виступами 218. Крім того, як показано на Фіг. 7, гніздо пружини 90 та кожна пружна прокладка 212 в оптимальному варіанті мають взаємно зачеплювані засоби 220 для позиціонування та підтримання гнізда пружини 90 та пружних прокладок 212 у робочій комбінації між ними у знімному режимі.

Фігури з 8 по 10 показують іншу форму пружини, яка може застосовуватись у комбінації з пружинно-тарілковим комплектом (Фіг. 3). Пружина, показана на фігурах з 8 по 10, позначається загальним умовним номером 310. У варіанті втілення, показаному для прикладу на фігурах з 8 по 10, пружина 310 має відтворювану криву сили/прогину з суттєвим зростанням. В одному варіанті втілення пружина 310 є здатною розвивати попереднє навантаження або попереднє зусилля принаймні 1000 фунтів для комплекту бокового ковзуна. Крім того, у показаному варіанті втілення пружина 310 здатна витримувати силу торцевого навантаження від приблизно 15 000 до приблизно 60 000 фунтів. Звичайно, конкретні робочі характеристики пружини 310 можуть відрізнятися від зазначених вище без зашкодження або відхилення від дійсної сутності та обсягу розкриття даного винаходу.

Як показано на Фіг. 9 та 10, пружина 310 включає видовжене еластомерне тіло 312, яке пружно деформується у відповідь на осьове навантаження, яке на нього діє. Тіло 312 пружини визначає вісь 314 і включає рознесені у подовжньому напрямку кінці 316 та 318. Як можна побачити, у сформованому стані кожен з кінців 316, 318 пружини 310 в оптимальному варіанті має в цілому вигнуту форму або конфігурацію, що проходить в цілому перпендикулярно осі 314.

При застосуванні у робочій комбінації з пружинно-тарілюювим комплектом 80 пружина 310 в оптимальному варіанті не має металевих пластин між протилежними кінцями 316 та 318, таким чином, щоб пружина 310 практично по всій довжині реагувала на осьове навантаження, яке на неї діє.

У показаному на Фіг. 8 та 10 варіанті втілення еластомерне тіло пружини 310 обмежує в цілому централізовану виїмку або отвір 360, відкритий у напрямку принаймні одного, в оптимальному варіанті - обох кінців 316, 318 пружини 310. Однак спеціалістові у даній галузі стане зрозуміло, що видовжене тіло 312 пружини також може мати суцільну конфігурацію без зашкодження або відхилення від сутності та обсягу винаходу. Крім того, елемент 312 може бути утворений як складена конструкція, подібна до описаної у спільно переуступленому Патенті

США Мо 5,868,384, відповідні частини якого включено до цього опису шляхом посилання.

Досить сказати, що термопластичне еластомерне тіло 312 пружини 310 може бути виконане з найрізноманітніших еластомерних матеріалів. Так само, як пружина 110, яка обговорювалася вище, термопластичне еластомерне тіло або елемент 312 є сформованим з кополіестеру- полімеру-еластомеру, який належить до типу, який виробляється й продається компанією

БиРопі під торговою назвою НУТАЕЇ М. Як було зазначено, еластомер НУТВЕЇ М має характерні фізичні властивості, які роблять його непридатним для застосування як пружини.

Агентом заявника було виявлено, що існує можливість надання еластомерові НУТАБЕЇ тм пружних характеристик. У вищезгаданому спільно переуступленому патенті Апаег5оп, який включено до цього опису шляхом посилання, краще описується зазначений полімерний матеріал та процес формування. Досить сказати, що пружину 310 в оптимальному варіанті виконують з вищеописаного термопластичного матеріалу, і вона має співвідношення пластичної деформації з пружною деформацією більше ніж 1,5 до 1. В оптимальному варіанті еластомер, який застосовують для формування пружного елемента 312, має визначену за допомогою дюрометра твердість від приблизно 40 до приблизно 50 за шкалою Шора 0.

Тіло 312 пружини також має в цілому круглу периферичну зовнішню поверхню, позначену загальним умовним номером 372, яка у показаному прикладі переривається певною кількістю по суті ідентичних вертикальних розривів або виїмок 380а, 3806 та 380с, які займають більшу частину вертикальної відстані між кінцями 316 та 318 і утворюються, коли первісна висота еластомерного тіла 312 пружини піддається попередньому стисканню (першому стисканню) під час процесу формування пружини, що, таким чином, усуває залишкову деформацію еластомерного матеріалу при стисканні. У показаному варіанті втілення виїмки З80а, 3806 та

З80с перебувають на однаковій відстані одна від одної і проходять в цілому паралельно осі 314 пружини 310. У пружині, показаній на прикладі, однакові радіальні проміжки між виїмками З80а, 3805 та 380с в цілому відповідають радіальним проміжкам між опорами або стійками 98 на гнізді пружини 90, коли пружину 310 застосовують у робочій комбінації з пружинно-тарілковим комплектом 80.

У показаному для прикладу на Фіг. 8 варіанті втілення в результаті формування пружини при обмеженому осьовому навантаженні, що діє на пружину 310, або за його відсутності, тіло 312 пружини має хвилястий окружний гребінь 356, який проходить навколо кінця 316 пружини 310, та хвилястий окружний гребінь 358, який проходить навколо кінця 318 пружини 310. Як показано на Фіг. 8, перша частина 35ба окружного гребеня 356 проходить між виїмками З380а та 3800. Як показано на Фіг. 8, друга частина 35660 окружного гребеня 356, яка в цілому дорівнює за довжиною першій частині 35ба гребеня 356, проходить між виїмками 3806 та 380с. Крім того, як показано на Фіг. 8, третя частина 35бс окружного гребеня 356, яка в цілому дорівнює за довжиною першій та другій частинам 35ба та 3560, відповідно, гребеня 356, проходить між виїмками 380с та 380а. Хвилястий окружний гребінь 358, який проходить навколо кінця 318, при обмеженому осьовому навантаженні, що діє на пружину 310, або за його відсутності, подібним чином є сформованим з кількох сегментів або частин.

Крім того, у показаному для прикладу на фігурах з 8 по 10 варіанті втілення зовнішня поверхня 372 еластомерного тіла 312 має три по суті ідентичні радіально виступаючі назовні ділянки або кулачки 37ба, 3766 та 37бс, які проходять у подовжньому напрямку між кінцями 316, 318 еластомерного тіла 312. Крім того, що вона проходить між кінцями 316 та 318 еластомерного тіла 312, виступаюча назовні ділянка або кулачок 37ба проходить і утворюється 60 між виїмками З380а та 3800. Подібним чином, крім того, що вона проходить між кінцями 316 та

318 еластомерного тіла 312, виступаюча назовні ділянка або кулачок 3765 проходить і утворюється між виїмками 38060 та З380с. Крім того, що вона проходить між кінцями 316 та 318 еластомерного тіла 312, виступаюча назовні ділянка або кулачок 376бс проходить і утворюється між виїмками З380с та Зв0а на еластомерному тілі 312. Маючи в цілому скруглену форму між відповідними виїмками, які визначають бокові межі кожної виступаючої ділянки, зовнішня поверхня 372 кожної виступаючої ділянки або кулачка також має в цілому увігнуту подовжню форму або конфігурацію.

Після попереднього стискання заготовки молекулярна структура еластомеру орієнтується таким чином, що пружина 310 в результаті має сприятливі характеристики. Крім того, після попереднього стискання заготовки пружини, зокрема у зоні виїмок 380а, 3800 та 380с, де радіальне розширення еластомеру є обмеженим, молекулярна структура еластомеру орієнтується сприятливим чином для надання пружині 310 характеристик, які раніше не виявлялися під час процесу формування пружини.

При перебуванні у робочій комбінації зі зчіпним пристроєм 10 багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект 80 є особливо корисним після спрямування відносно високої ударної сили на зчіпний пристрій 10. Саме під час цього періоду багатокомпонентний пружинно- тарілююовий комплект 80 забезпечує задане додаткове пружне зусилля, що діє на комплект фрикційного вузла 40, таким чином, забезпечуючи утримання фрикційних башмаків 42 та клина 50 у позиції відносно фрикційного отвору 32 корпусу зчіпного пристрою та швидке повернення на встановлену висоту. Крім того, багатокомпонентний пружинно-тарілюковий комплект 80 підтримує помірне пружне зусилля, що діє на комплект пружин 60. Крім того, розташування пружини 110 між гніздом пружини 90 та верхньою пластиною 100 пружинно-тарілкового комплекту 80 компенсує деякі поворотні та нерівномірні рухи фрикційних башмаків 42 під час неосьового стискання клина або приводу 50, тобто, тоді, коли залізничний вагон рухається або переміщується по кривій.

З вищевикладеного можна спостерігати, що існує можливість здійснення й виконання численних модифікацій та варіантів без відхилення від сутності та новизни цього винаходу. Крім того, спеціалістові стане зрозуміло, що даний опис має на меті представлення ілюстративного прикладу, який не обмежує розкриття винаходу лише конкретним варіантом втілення. Натомість

Зо це розкриття через супровідну формулу винаходу охоплює всі модифікації та варіанти, які відповідають сутності та обсягові формули винаходу.

Claims (32)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає: порожнистий корпус, відкритий на першому кінці й закритий у напрямку другого кінця, вищезгаданий корпус визначає подовжню вісь для зчіпного пристрою; множину фрикційних деталей, які розташовуються з радіальними інтервалами навколо подовжньої осі і перебувають у робочій комбінації з відкритим кінцем корпусу; клин, який передбачено для осьового переміщення відносно відкритого кінця корпусу, і до якого може бути прикладене зовнішнє зусилля, причому вищезгаданий клин перебуває у робочій комбінації з множиною фрикційних деталей; видовжений комплект пружин, розташований всередині порожнистого корпусу для повернення енергії, яка прикладається до клина під час осьового стискання зчіпного пристрою, причому перший кінець вищезгаданого комплекту пружин перебуває у контактному зв'язку з закритим кінцем корпусу; та багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект, розташований всередині корпусу, причому вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому перпендикулярно подовжній осі зчіпного пристрою і утворює поверхню, розташовану у контактному зв'язку з другим кінцем комплекту пружин, вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю, і вищезгаданий пружинно-тарілюковий комплект також включає множину еластомерних пружин, розташованих з радіальними інтервалами між ними, при цьому еластомерні пружини розташовані в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною.

2. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 1, який відрізняється тим, що гніздо пружини пружинно-тарілкового комплекту утворює заглиблення для приймання та вміщення одного кінця вищезгаданих пружин.

3. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що на гнізді пружини пружинно-тарілкового комплекту передбачено індикатор для полегшення розташування пружинно-тарілкового комплекту всередині вищезгаданого корпусу.

4. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 1, який відрізняється тим, що видовжений комплект пружин складається з ряду еластомерних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку.

5. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що кожна пружина багатокомпонентного пружинно-тарілюового комплекту включає еластомерну прокладку, яка має першу та другу в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній.

6. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 1, який відрізняється тим, що верхня пластина пружинно-тарілююового комплекту включає ряд вушок, які радіально розходяться назовні від центра верхньої пластини, при цьому кількість вушок на верхній пластині дорівнює кількості фрикційних деталей.

7. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає: порожнистий корпус, відкритий на першому кінці й закритий у напрямку другого кінця, вищезгаданий корпус визначає подовжню вісь для зчіпного пристрою; множину фрикційних деталей, які розташовуються з радіальними інтервалами навколо подовжньої осі і перебувають у робочій комбінації з відкритим кінцем корпусу; клин, який передбачено для осьового переміщення відносно відкритого кінця корпусу, і до якого може бути прикладене зовнішнє зусилля, причому вищезгаданий клин перебуває у робочій комбінації з множиною фрикційних деталей; видовжений комплект пружин, розташований всередині порожнистого корпусу для повернення енергії, яка прикладається до клина під час осьового стискання зчіпного пристрою, причому перший кінець комплекту пружин перебуває у контактному зв'язку з закритим кінцем корпусу; та багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект, розташований всередині корпусу, причому пружинно-тарілюювий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому перпендикулярно подовжній осі зчіпного пристрою і утворює поверхню, розташовану у контактному зв'язку з другим кінцем комплекту пружин, причому гніздо пружини також утворює Зо заглиблення, боковий край якого має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього, причому одна опора у гнізді пружини при розташуванні пружинно-тарілюового комплекту у робочому стані всередині корпусу підпирає одну з фрикційних деталей, і вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю, і вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає щонайменше одну пружину, один кінець якої вміщено у заглиблення, при цьому вказана пружина розташована в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною.

8. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7, який відрізняється тим, що принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, має, у комбінації з пружиною вищезгаданого пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту.

9. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7 або п. 8, який відрізняється тим, що на гнізді пружини пружинно-тарілкового комплекту передбачено індикатор для полегшення розташування пружинно-тарілкового комплекту всередині вищезгаданого корпусу.

10. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7, який відрізняється тим, що видовжений комплект пружин складається з ряду еластомерних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку.

11. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7 або п. 10, який відрізняється тим, що кожна пружина багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту включає еластомерну прокладку, яка має першу та другу в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній.

12. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7, який відрізняється тим, що принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина пружинно- тарілкового комплекту, має, у комбінації з пружиною вищезгаданого пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту.

13. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 7, який відрізняється тим, що верхня пластина пружинно-тарілююового комплекту включає ряд вушок, які радіально розходяться назовні від центра верхньої пластини, при цьому кількість вушок на верхній пластині дорівнює бо кількості фрикційних деталей.

14. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає: видовжений уздовж осі металевий корпус, який має закритий кінець, відкритий кінець, пружинну камеру та подовжню вісь, яка проходить між кінцями; комплект фрикційного вузла для поглинання осьових ударів, спрямованих на один кінець зчіпного пристрою, причому комплект фрикційного вузла включає множину фрикційних деталей, причому кожна фрикційна деталь має зовнішню поверхню, яка є орієнтованою під кутом до подовжньої осі і перебуває у взаємодії тертя ковзання з відкритим кінцем корпусу, причому комплект фрикційного вузла також включає привід, який має множину нахилених поверхонь, причому один кінець приводу простягається в осьовому напрямку за межі відкритого кінця корпусу для приймання енергії, спрямованої в осьовому напрямку на зчіпний пристрій, і кожна нахилена поверхня на приводі перебуває у взаємодії тертя ковзання з внутрішньою поверхнею на кожній фрикційній деталі; багаторівневий комплект пружин, що встановлений у пружинній камері корпусу і складається з ряду розташованих один за одним в осьовому напрямку окремих еластомерних елементів для поглинання, розсіювання та повернення енергії, яка передається на привід під час роботи зчіпного пристрою; та пружинно-тарілюювий комплект, розташований всередині корпусу, причому вищезгаданий пружинно-тарілюювий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому перпендикулярно вищезгаданій подовжній осі й утворює поверхню, розташовану у контактному зв'язку з одним кінцем комплекту пружин, причому вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю комплекту фрикційного вузла, і вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає множину відокремлених радіальними інтервалами пружин, розташованих в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною.

15. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 14, який відрізняється тим, що гніздо пружини пружинно-тарілюювого комплекту утворює заглиблення для приймання та вміщення одного кінця вищезгаданих пружин.

16. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 14 або п. 15, який відрізняється тим, що на гнізді пружини пружинно-тарілюового комплекту передбачено індикатор для полегшення Зо розташування пружинно-тарілкового комплекту всередині вищезгаданого корпусу.

17. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 14, який відрізняється тим, що подовжня частина корпусу включає дві пари з'єднаних бокових стінок, які в цілому проходять від закритого кінця у напрямку відкритого кінця корпусу для надання пружинній камері в цілому прямокутної конфігурації поперечного розрізу.

18. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 17, який відрізняється тим, що зовнішній край гнізда пружини пружинно-тарілююового комплекту має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу.

19. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 14, який відрізняється тим, що багаторівневий комплект пружин складається з ряду еластомерних прокладок, розташованих одна за одною в осьовому напрямку.

20. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона, який включає: видовжений уздовж осі металевий корпус, який має закритий кінець, відкритий кінець, пружинну камеру та подовжню вісь, яка проходить між кінцями; комплект фрикційного вузла для поглинання осьових ударів, спрямованих на один кінець зчіпного пристрою, причому вищезгаданий комплект фрикційного вузла включає множину фрикційних деталей, причому кожна фрикційна деталь має зовнішню поверхню, яка є орієнтованою під кутом до подовжньої осі і перебуває у взаємодії тертя ковзання з відкритим кінцем корпусу, причому вищезгаданий комплект фрикційного вузла також включає привід, який має множину нахилених поверхонь, причому один кінець приводу простягається в осьовому напрямку за межі відкритого кінця корпусу для приймання енергії, спрямованої в осьовому напрямку на зчіпний пристрій, і кожна нахилена поверхня на приводі перебуває у взаємодії тертя ковзання з внутрішньою поверхнею на кожній фрикційній деталі; багаторівневий комплект пружин, що встановлений у пружинній камері корпусу і складається з ряду розташованих один за одним в осьовому напрямку окремих еластомерних елементів для поглинання, розсіювання та повернення енергії, яка передається на привід під час роботи зчіпного пристрою; та пружинно-тарілюювий комплект, розташований всередині корпусу, причому вищезгаданий пружинно-тарілюювий комплект включає гніздо пружини, яке проходить в цілому бо перпендикулярно подовжній осі й утворює поверхню, розташовану у контактному зв'язку з одним кінцем комплекту пружин, причому гніздо пружини також утворює заглиблення, боковий край якого має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього, причому одна опора у гнізді пружини при розташуванні пружинно- тарілкового комплекту у робочому стані всередині корпусу підпирає одну з фрикційних деталей, і причому вищезгаданий пружинно-тарілюовий комплект також включає верхню пластину, розташовану між гніздом пружини та кожною фрикційною деталлю комплекту фрикційного вузла, і вищезгаданий пружинно-тарілковий комплект також включає щонайменше одну пружину, один кінець якої вміщено у заглиблення, при цьому вказана пружина розташована в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною.

21. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 20, який відрізняється тим, що принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, має, у комбінації з пружиною вищезгаданого пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту.

22. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 20 або п. 21, який відрізняється тим, що на гнізді пружини пружинно-тарілюового комплекту передбачено індикатор для полегшення розташування пружинно-тарілкового комплекту всередині вищезгаданого корпусу.

23. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 20, який відрізняється тим, що подовжня частина корпусу включає дві пари з'єднаних бокових стінок, які в цілому проходять від закритого кінця у напрямку відкритого кінця корпусу для надання пружинній камері в цілому прямокутної конфігурації поперечного розрізу.

24. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 23, який відрізняється тим, що зовнішній край гнізда пружини пружинно-тарілююового комплекту має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу.

25. Зчіпний пристрій залізничного вантажного вагона за п. 20, який відрізняється тим, що принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина пружинно- тарілкового комплекту, має, у комбінації з пружиною вищезгаданого пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту. Зо

26. Багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект для залізничного вантажного вагона, який включає: гніздо пружини, пристосоване для функціонального зачеплення одного кінця комплекту пружин у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона; верхню пластину, пристосовану для функціонального зачеплення з дальнім кінцем кожного з множини фрикційних башмаків, розташованих у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона; та множину відокремлених радіальними інтервалами пружин, розташованих в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною.

27. Багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект для залізничного вантажного вагона за п. 26, який відрізняється тим, що зовнішній край гнізда пружини має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу зчіпного пристрою.

28. Багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект для залізничного вантажного вагона за п. 26, який відрізняється тим, що кожна пружина пружинно-тарілкового комплекту включає еластомерну прокладку, яка має першу та другу в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній.

29. Багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект для залізничного вантажного вагона за п. 26, який відрізняється тим, що верхня пластина багатокомпонентного пружинно-тарілкового комплекту включає ряд вушок, які радіально розходяться назовні від центра верхньої пластини, при цьому кількість вушок на верхній пластині дорівнює кількості фрикційних деталей.

30. Багатокомпонентний пружинно-тарілюовий комплект для залізничного вантажного вагона, який включає: гніздо пружини, пристосоване для функціонального зачеплення одного кінця комплекту пружин у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона; верхню пластину, пристосовану для функціонального зачеплення з дальнім кінцем кожного з множини фрикційних башмаків, розташованих у зчіпному пристрої залізничного вантажного вагона; щонайменше одну пружину, розташовану в робочому стані між гніздом пружини та верхньою пластиною, причому вказана пружина включає еластомерну прокладку, яка має першу та другу бо в цілому плоскі поверхні, які простягаються в цілому паралельно одна одній; та де гніздо пружини також утворює заглиблення для приймання та вміщення одного кінця пружини, де боковий край заглиблення, утворений гніздом пружини, має певну кількість відокремлених радіальними інтервалами вертикальних опор, розташованих навколо нього, для обмеження радіального розширення вказаної еластомерної прокладки у відповідь на осьове навантаження, прикладене до пружинно-тарілкового комплекту.

31. Багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект для залізничного вантажного вагона за п. ЗО, який відрізняється тим, що зовнішній край гнізда пружини має в цілому прямокутну конфігурацію у плані, таким чином, щоб гніздо пружини мало певну орієнтацію, коли у робочому стані розташовується всередині корпусу зчіпного пристрою.

32. Багатокомпонентний пружинно-тарілковий комплект для залізничного вантажного вагона за п. 30, який відрізняється тим, що принаймні один з компонентів, до яких належать гніздо пружини та верхня пластина, має, у комбінації з пружиною вищезгаданого пружинно-тарілкового комплекту, взаємодіючі засоби для позиціонування пружини відносно пружинно-тарілкового комплекту. -й с сні секс піка сте сеи Х я, Е їй їй Зее ' ЕНКОДЬ шо і КЕ с: НИ й: в варте у овен ве ккені ен хе ч й Є БК Я Іще 319 КИ ще шк ше ее І НН ! І І пиши. ум УМО оо з ш и Пп х в і г ! б рі екв й нанні ній сет Е - У щи и ние ше: ЩО і Як НДО ск В НА КАНИ і ВО ца г Ат вк дійок т до ва 7 т Тест -- зо З райні нак іня стента кання, ФО Ва св й с МИ

КЕ. ев А що Бе їн 777 Й ДЯ пенні Монети Ве І в; Ї Ї -да Іде ! і | З 8 : її ! і 18 8 | й і Е ткож 1 Ії ! і ' ! іх се а пт вени Ко ви 7 хв

Фіг. 1